CN111864027A - 紫外led高反电极、紫外led及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供紫外LED高反电极,包括依次层叠在p型半导体层表面的欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层,其中欧姆接触层主要由金属氧化物形成,该金属氧化物禁带宽度大于3eV、功函数大于6eV且形成的薄膜方阻小于500Ω/□;本发明还提供包含上述紫外LED高反电极的紫外LED。本发明采用金属氧化物取代传统高反电极Ni/Al中的Ni,避免了Ni层对于紫外光的强烈吸收,且该金属氧化物属于宽禁带半导体材料,与高紫外反射的反射金属层相结合,能够有效反射紫外光,提高紫外LED芯片的光子提取效率;而且金属氧化物与p型半导体层的功函数相匹配,能够形成较好的欧姆接触和获得较低的接触电阻。
Description
技术领域
本发明涉及电极,具体涉及紫外LED高反电极结构,同时涉及其制备方法。
背景技术
Ⅲ族氮化物发光器件如发光二极管(LED),激光二极管等作为新一代固态光源,具有体积小,功耗低以及寿命长等特点,在通用照明、图像显示、激光存储、空气污水净化、生物质检测等领域具有广阔的应用前景。特别是基于AlGaN材料的紫外LED器件,可广泛应用于紫外固化、皮肤病治疗、杀菌消毒等领域,是替代含有有毒重金属元素汞的高压气体紫外光源的最佳方案。然而,由于紫外LED器件中,金属电极对于紫外光吸收严重,严重影响了紫外LED芯片的光子提取效率。因此现有技术中人们采用倒装芯片工艺(flip-chip),即将器件衬底面作为光子出射面,同时采用具有高紫外反射特性的金属作为p型电极,从而增大光子提取效率和芯片输出功率。通常而言,对于紫外LED,具有高紫外反射率的金属仅有铝,但铝的功函数仅有4.3eV,与紫外LED的p型半导体层p-GaN功函数(6.5eV)相差较远,因此金属-半导体接触面为肖特基接触,空穴注入存在势垒,注入效率较低。因此,为了综合提升紫外LED倒装芯片的光学性能、电学性能和可靠性,必须开发一种新型的高反电极结构,从而满足紫外LED的开发需求。
传统LED、紫外LED的p型电极采用Ni/Au电极,但对于紫外LED,人们采用Ni/Al高反电极结构,其中Ni具有相对较高的功函数(5.2eV),能够与p-GaN形成相对较好的欧姆接触,且有助于p-GaN形成氮空位(VN),增大界面处空穴浓度。在超薄Ni的表面,沉积一层金属铝,利用铝具有较高的紫外反射率的特点,可以提升器件光子提取效率。该工艺技术的主要问题在于插入层Ni紫外吸收较强,因此必须控制其厚度(<5nm),然而形成较为均匀的Ni薄层则十分困难,因为通常情况下Ni薄膜的生长为三维岛状模式,也就是在衬底上首先发生Ni团聚至大于临界核心尺寸的小岛形成,这些小岛再接受新的原子逐渐长大,岛的数目达到饱和后,小岛像液珠一样合并扩大,空出来的衬底表面又形成了新的小岛,形成与合并不断进行直至孤立的小岛之间相互连接成片,可见三维岛状模式形成均匀薄膜需要Ni原子沉积到一定厚度之后才能完成,这就导致5nm以内无法形成均匀的Ni薄膜,特别是在普通电极退火工艺下,Ni更加容易发生团聚,从而使得上层的Al扩散至与p-GaN接触,产生较高势垒,导致接触电阻增大,从而使得紫外LED性能恶化。
北京工业大学在其发明专利中提出一种GaN基LED高反电极,在p-GaN表面沉积Ni/Mg固溶体,在固溶体和高反镜之间插入金属Pd层,Mg用于降低接触电阻,金属Pd用于吸收Mg掺杂GaN中的杂质H,提高空穴浓度。江苏新广联半导体有限公司提出,在LED外延结构表面依次生长氧化铟锡(ITO)电流扩展层、绝缘层,并在绝缘层上开孔沉积金属层;其中金属层为Cu-Al合金,避免了因Al本身材料活泼、稳定性差、大电流条件下可靠性下降等问题。但以上技术所采用的材料对紫外的反射效果差,并不适用于紫外LED,无法有效反射400nm以下的紫外光,特别是280nm以下的深紫外光。
湖南湘能华磊股份有限公司提出一种LED电极结构,在传统高反Al电极下沉积一层Rh,因Rh热稳定性好、电极稳定等特点,可以提高LED电极反射率,增大电极稳定性。但是Rh本身熔点较高,加工难度大,且属于贵金属,沉积成本较高,不适用与大规模工业生产。除此之外,诸多科研人员在p-GaN表面广泛使用透明导电薄膜ITO,掺铝氧化锌(AZO)等进行电流扩展,但这些透明导电薄膜禁带宽度均较低(<4eV),不适用于紫外LED、特别是深紫外LED的电流扩展层,因此目前紫外LED的高反电极的制备,一直是领域内亟需解决的问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种有高紫外反射特性、低接触电阻的紫外LED电极。
本发明的技术方案是提供一种紫外LED高反电极,包括依次层叠在p型半导体层表面的欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层,其中欧姆接触层主要由金属氧化物形成,该金属氧化物禁带宽度大于3eV、功函数大于6eV且形成的薄膜方阻小于500Ω/□。
上述p型半导体层可以是p-GaN层或p-AlGaN层。
进一步地,上述欧姆接触层为金属氧化物薄膜,该金属氧化物薄膜为MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO薄膜中的一种或几种的叠层。
进一步地,上述反射金属层的组成成分为Al。进一步地,上述扩散阻挡层的组成成分为Ni、Ti、Cr中的一种或至少两种的合金。
进一步地,上述倒装焊接层的组成成分为Au、Ag中的一种或两者的合金。
更进一步地,上述欧姆接触层的厚度为1-100nm,反射金属层的厚度为100-1000nm,扩散阻挡层的厚度为5-50nm,倒装焊接层的厚度为200-2000nm。
本发明的再一目的是提供包含上述紫外LED高反电极的紫外LED,包括依次层叠的n型半导体层、有源层、p型半导体层以及层叠于p型半导体层表面的紫外LED高反电极(紫外LED高反电极的安装方式为欧姆接触层靠近p型半导体,倒装焊接层远离p型半导体)。
进一步地,n型半导体层为n-AlGaN或n-GaN半导体层,p型半导体层为p-AlGaN或p-GaN半导体层。
进一步地,上述紫外LED还包括钝化层和设置于n型半导体层表面的金属欧姆接触电极;其中钝化层设置于p型半导体层、欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层形成的层状结构侧壁,以及p型半导体层、n型半导体层的裸露台面。
本发明的另一目的是提供紫外LED的制备方法,步骤包括:
(1)基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)在衬底上依次沉积n型半导体层、有源层和p型半导体层;
(2)基于等离子体刻蚀制备紫外LED台面;
(3)基于电子束蒸镀或磁控溅射或分子束外延在n型半导体层上沉积金属欧姆接触电极;
(4)基于电子束蒸镀或磁控溅射或分子束外延在p型半导体层上沉积金属氧化物以形成欧姆接触层,再基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射在欧姆接触层上沉积反射金属层;
(5)基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射在反射金属层上沉积扩散阻挡层,基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射或化学/电镀沉积在扩散阻挡层上沉积倒装焊接层。
进一步地,步骤(3)之前还包括沉积钝化层,即当设置钝化层时,通过分子束外延工艺在需要覆盖上述紫外LED高反电极和金属欧姆接触电极的紫外LED台面均匀沉积钝化层,并在钝化层上开孔,用以沉积紫外LED高反电极和金属欧姆接触电极(所开的孔至少贯穿钝化层,应能暴露出n型半导体层表面、p型半导体层表面的电极)。此外进行步骤(3)和(4)时,通过光刻工艺分别在n型半导体层和p型半导体层表面的光刻胶上开孔,在孔内进行如步骤(3)和(4)所述的沉积工艺,光刻胶和钝化层的开孔贯穿连通。
进一步地,步骤(4)中沉积金属氧化物的工艺条件为沉积温度为:室温-600℃,沉积速率1nm/min-1000nm/min;磁控溅射中射频功率范围100-500W。
进一步地,步骤(5)后还可以包括剥离衬底的步骤。
进一步地,步骤(1)中金属源为三甲基铝、三乙基铝、三甲基镓、三乙基镓中的一种或几种,工艺参数为气压20torr-2000torr,温度900-1300℃;衬底采用硅、蓝宝石、碳化硅中的一种或多种。
本发明的优点和有益效果:
1、采用禁带宽度大于3eV、功函数均大于6eV且形成的薄膜方阻小于500Ω/□的高功函金属氧化物作为p型半导体层的欧姆接触层,取代传统高反电极(Ni/Al)中的金属Ni,避免了金属Ni层过厚对于紫外光的强烈吸收;此外由于该金属氧化物本身属于宽禁带半导体材料,因此紫外透过率较大,与高紫外反射的反射金属层(特别是Al)相结合,能够有效反射紫外光,从而提高紫外LED芯片的光子提取效率。
2、较好的欧姆接触性能和较低接触电阻。所采用的金属氧化物功函数大于6eV,能够与p型半导体层的功函数相匹配,形成较好的欧姆接触,另外所采用的金属氧化物掺杂性能较好,例如NiO是天然p型材料,MoO3是天然的n型材料,有助于降低接触电阻;再次,这些金属氧化物在退火条件下会部分分解形成金属单质,使得欧姆接触层与反射金属层之间的界面具有金属氧化物-金属氧化物分解的金属单质-反射金属的过渡结构,而这些金属单质如Mo、Cr、Ni本身的功函数也较高,可与反射金属层相匹配,因此在欧姆接触层与反射金属层的界面也是欧姆接触,无肖特基势垒的存在。
3、较高稳定性。采用金属氧化物替代Ni插入层用于高反紫外电极的另一个有益效果在于金属氧化物本身表面能较低,不易团聚,其沉积为二维形核生长,因此形成的薄膜表面平整度高,在高温退火条件下也不会发生团聚,采用欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层等多层结构制备的倒装芯片电极,可以保证大电流、高温条件下的器件稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本发明紫外LED结构示意图,
图中,1-衬底,2-n型半导体层,31-有源层,32-p型半导体层,4-欧姆接触层,5-反射金属层,6-扩散阻挡层,7-倒装焊接层,8-金属欧姆接触电极,9-钝化层。
图2是本发明MoOx/Al高反电极、传统Ni/Au电极和高反Ni/Al电极的反射率曲线。
图3是本发明MoOx/Al高反电极和传统Ni/Au电极制备的275nm紫外LED在同一电流下的电致发光光谱曲线。
图4是本发明MoOx/Al高反电极的XPS(X射线光电子能谱)图谱,利于XPS对于MoOx峰进行精细扫描表明,MoOx发生部分分解得到MoOx/Mo叠层结构。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明提供紫外LED高反电极,如图1所示该电极的结构包括层叠在p型半导体层32的与n型半导体层2相对的表面的欧姆接触层4、反射金属层5、扩散阻挡层6和倒装焊接层7(欧姆接触层4最靠近p型半导体层32,倒装焊接层7最远离p型半导体层32);
其中欧姆接触层4采用具有高功函数、高导电特性,且高紫外透过率的金属氧化物薄膜,包括但不限于MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO薄膜等;反射金属层5优选为具有高紫外反射率的金属Al。
具体的,欧姆接触层4优选采用MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO薄膜中的一种或者他们中几种的叠层(叠层可选其中两种薄膜层叠,例如MoO3、CrO3层叠,也可选择两种以上薄膜层叠,例如MoO3、CrO3、V2O5层叠)的原因是,这些金属氧化物禁带宽度较大(禁带宽度均大于3eV),具有较高紫外透光性,且功函数均大于6eV,当p型半导体层采用p-GaN或p-AlGaN时,这些金属氧化物能够与p-GaN或p-AlGaN形成较好的欧姆接触;此外这些金属氧化物具有n型或p型掺杂,例如NiO是天然p型材料,MoO3是天然的n型材料,薄膜方阻小于500Ω/□,有助于降低接触电阻;
此外,金属氧化物MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO对应的金属单质的功函数较高(如Mo4.6eV,Ni 5.2eV,W 4.5eV),特别是当反射金属层5采用紫外高反的Al层时,该些金属氧化物分解形成的单质可与Al相互匹配,形成金属氧化物-金属氧化物分解的金属单质-反射金属5的过渡结构,也就是在本发明紫外LED电极中,在欧姆接触层4与反射金属层5之间具有金属氧化物-金属氧化物分解的金属单质-反射金属5的过渡结构;具体到反射金属层5为Al层,则形成金属氧化物-金属氧化物分解的金属单质-Al的过渡结构,更具体以MoO3为例,在退火条件下,欧姆接触层4与反射金属层5会形成MoO3-Mo-Al的过渡结构,保证欧姆接触层4与反射金属层5的界面也是欧姆接触,无肖特基势垒的存在。
同时,考虑到高反金属Al化学性质活泼,在高温下易氧化等特点,在反射金属层5表面沉积扩散阻挡层6和倒装焊接层7,起到保护金属铝的作用,有利于提高器件的稳定性。扩散阻挡层6优选采用金属Ni、Ti、Cr中的一种或他们中至少两种的合金;倒装焊接层7采用流平特性较好、抗氧化特性较佳的Au、Ag或他们的合金。
为了防止漏电提升紫外LED的使用性能,还在p型半导体层32、欧姆接触层4、反射金属层5、扩散阻挡层6、倒装焊接层7形成的层状结构侧壁,以及p型半导体层32、n型半导体层2的裸露台面设置有钝化层9,钝化层9可以是SiO2或Al2O3等。
在制备过程中,欧姆接触层4的沉积方法可以是电子束蒸镀、磁控溅射、分子束外延(ALD)中的一种,厚度在1-100nm之间;反射金属层5为Al,厚度为100-1000nm,沉积方法为热蒸镀、电子束蒸镀、磁控溅射中的一种;扩散阻挡层6为Ni、Ti、Cr等或他们的合金,厚度为5-50nm,沉积方法为热蒸镀、电子束蒸镀、磁控溅射中的一种;倒装焊接层7为Au、Ag或其合金,厚度为200-2000nm,沉积方法为热蒸镀、电子束蒸镀、磁控溅射、化学/电镀沉积中的一种。
具体来说,在沉积各层结构时,电子束蒸镀、热蒸镀、磁控溅射等沉积方法的靶材为所要沉积的各层结构相对应的组成物质或其反应物质,例如采用高纯金属颗粒、MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO颗粒,或在磁控溅射中采用高纯金属Mo、Cr、V、W、Ni颗粒和氧气等离子体作为氧源,或在ALD中采用金属有机物气源和臭氧或H2O作为氧源。
实施例1
(1)基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底1上外延生长紫外LED外延薄膜(n型半导体层2为n型AlGaN,p型半导体层32为p型GaN,在n型半导体层2和p型半导体层32之间具有有源层31作为发光层),生长温度1200℃,气压50torr,发光波长275nm,形成Mg掺杂AlGaN和GaN层,Mg掺杂GaN的空穴浓度5×1017cm-3;(当采用蓝宝石衬底时,由于蓝宝石本身透光,因此衬底可以不进行剥离;当选用硅、碳化硅作为衬底时,其本身不透光,因此需要将衬底剥离)
(2)基于等离子体刻蚀制备紫外LED台面,采用Cl2/BCl3等离子体,流量分别为50/10sccm,台面宽度500×500μm2;
(3)基于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积10nm SiO2钝化层9,采用硅烷和N2O分别作为硅源和氧源,功率10W,衬底温度350℃;并通过光刻和湿法刻蚀工艺在n-AlGaN层上开孔,基于电子束蒸镀在n-AlGaN上所开的孔内沉积结构为Ti/Al/Ti/Au的金属欧姆接触电极8,对应的厚度分别为10/200/10/50nm(两层Ti均为10nm,Al为200nm,Au为50nm),电子束沉积均采用高纯金属颗粒,沉积速率为3nm/min,沉积温度为室温;
(4)通过光刻和湿法刻蚀在p-GaN层上开孔,基于电子束蒸镀工艺在p-GaN上所开的孔内沉积1nm MoOx(欧姆接触层4),MoOx采用高纯MoO3颗粒,沉积速率3nm/min,沉积温度为室温;再基于磁控溅射沉积金属Al 1000nm(反射金属层5),衬底温度500℃;
(5)基于热蒸镀沉积Ni 5nm(扩散阻挡层6),基于电子束蒸镀沉积Au 2000nm(倒装焊接层7)。
实施例2
(1)基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底上外延生长紫外LED外延薄膜(n型半导体层2为n型GaN,p型半导体层32为p型GaN,在n型半导体层2和p型半导体层32之间具有有源层31作为发光层),生长温度1100℃,气压20torr发光波长300nm,形成Mg掺杂GaN层,空穴浓度5×1017cm-3;
(2)基于等离子体刻蚀制备紫外LED台面,采用Cl2/BCl3等离子体,流量分别为50/10sccm,台面宽度300×300μm2;
(3)基于ALD沉积50nm Al2O3钝化层9,采用三甲基铝和H2O作为铝源和氧源,沉积温度400℃;并通过光刻和湿法刻蚀工艺在n-GaN层上开孔,基于电子束蒸镀在n-GaN上所开的孔内沉积结构为Ti/Al/Ni/Au的金属欧姆接触电极8,对应的厚度分别为10/100/30/30nm(Ti为10nm,Al为100nm,Ni为30nm,Au为30nm),电子束沉积均采用高纯金属颗粒,沉积速率为3nm/min,沉积温度为室温;
(4)通过光刻和湿法刻蚀在p-GaN层上开孔,基于磁控溅射在p-GaN上所开的孔内沉积100nm NiO(欧姆接触层4),磁控溅射条件为采用Ni金属靶材和氧气作为金属镍和氧来源,射频功率300W;再基于热蒸镀沉积金属Al 100nm(反射金属层5),沉积速率20nm/min,沉积温度40℃;
(5)基于磁控溅射沉积Cr 50nm(扩散阻挡层6),基于热蒸镀沉积Ag 200nm(倒装焊接层7)。
如图2所示为本发明的MoOx/Al高反电极与传统Ni/Au电极和高反Ni/Al电极的反射率曲线。在宽波段内,本发明的金属氧化物/Al高反电极的反射率最高。图3所示为本发明的MoOx/Al高反电极和传统Ni/Au电极制备的275nm紫外LED在同一电流下的电致发光光谱曲线。图2结合图3可知,本发明金属氧化物/Al高反电极,与传统NiAu电极相比,能够提升器件发光功率2倍以上。当采用CrO3、V2O5、WO3、NiO作为欧姆接触层时,具有基本相同的效果。
之所以能够获得高紫外反射率、提升器件发光功率的效果,正是由于本发明的LED电极采用了高功函金属氧化物作为欧姆接触层,例如MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO的功函数均大于6eV,因此与p-GaN或p-AlGaN的功函数相匹配,能够形成较好的欧姆接触;其次,这些金属氧化物掺杂性能较好,例如NiO是天然p型材料,MoO3是天然的n型材料,有助于降低接触电阻;再次,这些金属氧化物在退火条件下部分分解形成金属单质,使得欧姆接触层与反射金属层之间的界面具有金属氧化物-金属氧化物分解的金属单质-反射金属的过渡结构,如图4所示为XPS图谱,利用XPS对于MoOx峰进行精细扫描表明,MoOx发生部分分解得到MoOx/Mo叠层结构,同时如Mo、Cr、Ni本身的功函数也较高,因此p-GaN/MoOx界面和MoOx/Al界面均为欧姆接触,无肖特基势垒存在。
本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备,如无特别说明,均为符合电子电气元件领域的市售产品。
以上所述,仅为本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的核心技术的前提下,还可以做出改进和润饰,这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (11)
1.紫外LED高反电极,其特征在于,包括依次层叠在p型半导体层表面的欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层,所述欧姆接触层主要由金属氧化物形成,所述金属氧化物禁带宽度大于3eV、功函数大于6eV且形成的薄膜方阻小于500Ω/□。
2.如权利要求1所述的紫外LED高反电极,其特征在于,所述欧姆接触层为金属氧化物薄膜,所述金属氧化物薄膜为MoO3、CrO3、V2O5、WO3、NiO薄膜中的一种或几种的叠层。
3.如权利要求1所述的紫外LED高反电极,其特征在于,所述反射金属层的组成成分为Al。
4.如权利要求1所述的紫外LED高反电极,其特征在于,所述扩散阻挡层的组成成分为Ni、Ti、Cr中的一种或至少两种的合金。
5.如权利要求1所述的紫外LED高反电极,其特征在于,所述倒装焊接层的组成成分为Au、Ag中的一种或两者的合金。
6.如权利要求1所述的紫外LED高反电极,其特征在于,所述欧姆接触层的厚度为1-100nm,反射金属层的厚度为100-1000nm,扩散阻挡层的厚度为5-50nm,倒装焊接层的厚度为200-2000nm。
7.包含权利要求1~6任一项所述的紫外LED高反电极的紫外LED,其特征在于,包括依次层叠的n型半导体层、有源层、p型半导体层以及层叠于所述p型半导体层表面的所述紫外LED高反电极;还包括设置于n型半导体层上的金属欧姆接触电极,以及覆盖于所述紫外LED高反电极和所述金属欧姆接触电极上的钝化层,所述钝化层设置于由p型半导体层、欧姆接触层、反射金属层、扩散阻挡层、倒装焊接层形成的层状结构侧壁,以及p型半导体层、n型半导体层的裸露台面。
8.权利要求7所述的紫外LED的制备方法,其特征在于,步骤包括:
(1)基于金属有机化学气相沉积在衬底上依次沉积n型半导体层、有源层和p型半导体层;
(2)基于等离子体刻蚀制备紫外LED台面;
(3)基于电子束蒸镀或磁控溅射或分子束外延在n型半导体层上沉积金属欧姆接触电极;
(4)基于电子束蒸镀或磁控溅射或分子束外延在p型半导体层上沉积金属氧化物以形成欧姆接触层,再基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射在欧姆接触层上沉积反射金属层;
(5)基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射在反射金属层上沉积扩散阻挡层,基于热蒸镀或电子束蒸镀或磁控溅射或化学/电镀沉积在扩散阻挡层上沉积倒装焊接层。
9.如权利要求8所述的紫外LED的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)之前还包括沉积钝化层的步骤,即当设置钝化层时,通过分子束外延工艺在覆盖所述紫外LED高反电极和所述金属欧姆接触电极的紫外LED台面均匀沉积钝化层,并在钝化层上开孔用以沉积紫外LED高反电极和金属欧姆接触电极;所述n型半导体层为n-AlGaN或n-GaN半导体层,p型半导体层为p-AlGaN或p-GaN半导体层;进行所述步骤(3)和(4)时,通过光刻工艺分别在n型半导体层和p型半导体层表面的光刻胶上开孔,在孔内进行如步骤(3)和(4)所述的沉积工艺,光刻胶和钝化层的开孔贯穿连通。
10.如权利要求8所述的紫外LED的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中沉积金属氧化物的工艺条件为沉积温度为:室温-600℃,沉积速率1nm/min-1000nm/min;磁控溅射中射频功率范围100-500W。
11.如权利要求8所述的紫外LED的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中金属源为三甲基铝、三乙基铝、三甲基镓、三乙基镓中的一种或几种,工艺参数为气压20torr-2000torr,温度900-1300℃;衬底采用硅、蓝宝石、碳化硅中的一种或多种。
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